Storage Space in Windows 10: performance result

這一篇文章就不贅述如何建立 Storage Space (儲存空間)的流程，以及四種類型的差異，有需要了解細節的朋友，可以參考這一篇文章: 建立儲存空間的流程。不論是 Windows 10 或 Windows Server 的作業系統，都提供儲存空間的功能可以使用。最大的差別在於:

• Windows 10: support “NTFS” foramt only
• Windows Server: support “NTFS”  and “ReFS” foramts

為什麼要用 Storage Space

那麼還有什麼原因要考慮建立儲存空間嗎? 對我而言，原因就是【免費】+【容易設定】! 當然，有些人會說這個功能缺點多啦，因為:

• 占用 CPU 資源
• 讀寫速度沒有 Hardware RAID card 快
• …

但是，對於一般使用者而言，假使看到 PChome 網站上面販賣的 Adaptec 8805 8-port RAID crad 價錢後，真的會掏出 NTD$ 27,600 裝在自己的電腦上面嗎?

再者，一張 Hardware RAID card 的功耗大概在 10W ~ 20W之間(參考 Microsemi 範例)，即使電腦在閒置狀態下，還是要消耗這麼多的電源。但是，儲存空間只有在資料讀寫的時候，才會增加額外的 CPU 使用率。

最後一點就是手上有數顆多餘的正常 HDD ( 500GB、640GB、1000GB)，使用儲存空間-簡單 ( Simple ) 的選項，組合起來成為 2TB 的大空間，拿來儲存監視器的錄影檔，還真的蠻方便的。

Storage Space 的讀寫效能會變好還是變差

在網路上，可以找到很多介紹 Hardware RAID 或儲存空間的文章，當然也可以看到這些類型的優缺點。但是，卻很少看到這些類型的讀寫效能，會比單顆 SSD / HDD 的讀寫效能好或壞的文章。

這一篇文章，就針對 4 種 Storage Space types ，做不同 Data size, Queue depth, SSD count 的讀寫效能比較。

• Hardware RAID types :
  • RAID 0
  • RAID 1
  • RAID 5
• Storage Space types:
  • Simple
  • Two-way mirror
  • Three-way mirror
  • Parity

Single SSD Performance

測試儲存空間的動機

在這篇文章中，純粹是好奇不同類型的Storage Space，彼此之間讀寫速度的相對比較。有了明確的數據後，就可以依照自己的需求，選擇最適當的類型來使用。

而不是單單只考慮【資料安全性】來做選擇，或者是依照理論來判斷哪個類型的效能比較好。相信有部分的人會跟我一樣，也想將所謂的【效能好】量化成數字，這樣子不是比較有感覺嗎?所以，就拿手邊的 SSD 來做測試，重點放在:

不同類型的儲存空間，彼此之間讀寫速度的差異。至於測試結果的數字，並不代表這些類型的最佳效能。畢竟，這是一篇非專業的測試文^_^…。但是，卻可以看到測試後，將數據量化後的效能比較。

測試條件

Test background:

• Operating System:
  • Windows 10 Professional 64-bit
• CPU:
  • AMD Ryzen 5 3600 (使用 AMD Ryzen Master 啟動 High Power mode)
• RAM:
  • Micron Crucial DDR4-3200 16G*2
• Motherboard:
  • Asus TUF Gaming X570 Plus
• Storage:
  • Micron Crucial CT240BX500SSD1 x 2
  • Kingston SSDNow A400 120GB x 4
• Test tool:
  • IOmeter
  • Outstanding I/Os: 1 ~ 32
  • Data size: 512Byte, 4KByte, 16KByte, 32KByte, 64KByte, 256KByte, 512KByte, 1024KByte
  • Test pattern:
    • Sequential
      • Read, Write
    • Random
      • Read, Write
  • Test duration: 5 minutes
  • Idle interval: 10 seconds for each run

SSD BX500、A400 Performance Results

因為這次實驗中，Kingston SSDNow A400 120GB 有4顆，而 Micron Crucial CT240BX500SSD1 只有 2顆。所以先對這兩款 SSD 做一下測試，心裡有個底之後，才不會被接下來的 4 種儲存空間類型的測試數據，搞得很亂而無法做結論。

三種Storage Space類型的效能數據

由 4 顆 Kingston A400 組成 Simple, Two-Way Mirror and Parity

因為 Three-Way Mirror 最少需要 5 顆硬碟才能建立，所以就先看 Simple、Two-Way Mirror、Parity ，這 3 種類型的測試數據了。

• Simple: 使用 2 顆 Kingston A400 SSD
• Two-Way Mirror: 使用 2 顆 Kingston A400 SSD
• Parity: 使用 4 顆 Kingston A400 SSD

>>> 你可能會有興趣: 【使用情境】影片錄影搭配 Storage Space，讓工作更有效率!

Simple 的優點在哪裡?

從上面的測試結果看起來，不論是 Sequential Write or Random Write，表現並不會比Two-Way Mirror & Parity 差!尤其是在 Data Size 不是很大的情況下，這種優勢特別明顯。

Two-Way Mirror 的優點在哪裡?

不論是 Sequential Read / Write or Random Read / Write，看不出來在哪種情況下，效能會比 Simple or Parity 好。假使跟章節【SSD BX500、A400 Performance Results】 的單顆 SSD 效能相比的話，也是比較差。所以， Two-Way Mirror 的優勢真的不在效能，反而是在極佳的【資料安全保護性】這一點上面。

Parity 的優點在哪裡?

不確定是不是 SSD 顆數較多的關係，看起來在 Sequential Read / Random Read 的效能真的比較好，尤其是 Data Size 比較大的情況下。但是這一點優點就先保留一下，下一個章節會看到不同顆數 SSD 的數據，到時候再來下結論比較客觀。

硬碟顆數對不同Storage Space類型的效能影響

硬碟顆數變多，效能會變多好呢

在這一個章節，一次看完全部Storage Space類型效能的比較。根據自己的需求，在【資料安全保護】與【效能】之間的拿捏，希望可以選擇最適合的儲存空間類型。

• Simple: 使用 4 顆 Kingston A400 SSD
• Two-Way Mirror: 使用 4 顆 Kingston A400 SSD
• Three-Way Mirror: 使用 4 顆 Kingston A400 + 2 顆 Micron Crucial BX500
• Parity: 使用 4 顆 Kingston A400 SSD

相同硬碟數量下，Parity 的優點

比較章節【由 4 顆 Kingston A400 組成 Simple, Two-Way Mirror and Parity】的數據，可以明顯看到在相同硬碟數量下，Parity Sequential Read / Random Read 效能比 Simple & Mirror 好的狀況，只剩下:

• 高 QD
• 大 Data Size

讀寫效能的確與硬碟數量呈正相關

可以對照章節【由 4 顆 Kingston A400 組成 Simple, Two-Way Mirror and Parity】與章節【硬碟顆數變多，效能會變多好呢】的數據，不論是哪一種儲存空間的類型，硬碟數量越多，讀寫效能的確越好。

Windows 10 儲存空間的結論

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